Roestvrij staalkwaliteiten: typen, eigenschappen en toepassingen

Roestvrij staal is een ijzer-chroomlegering met 10 tot 30% chroom, wat het metal een hoge weerstand tegen corrosie geeft. Hoewel er veel kwaliteiten van roestvrij staal bestaan, worden er slechts een twaalftal regelmatig gebruikt. Bijvoorbeeld AISI Type 304 RVS, met een chroom-nikkel samenstelling en lage koolstofgehalte, is populair omwille van zijn goede corrosiebestendigheid, reinigbaarheid en vormbaarheid – ideaal voor keukenspoons, wasbakken en vele dagelijkse items. AISI Type 316 RVS, dat molybdeen bevat, is nog meer bestendig tegen chemische aanval dan Type 304, wat het geschikt maakt voor blootstelling aan zeewater, pekel, zwavelzuur en andere corrosieve media in industriële omgevingen. Dit artikel bespreekt kort populaire roestvrij staalkwaliteiten en hun toepassingsgebieden.

Hoofdtypen roestvrij staal

• Ferrietisch
• Martensitisch
• Austenitisch
• Duplex

Ferrietisch roestvrij staal

De toevoeging van chroom (>17%) aan een staallegering stabiliseert de ferrietische fase, wat een materiaal oplevert dat uiterst corrosiebestendig is, maar niet uitzonderlijk sterk. Het kan niet door warmtebehandeling worden gehard, maar wel door koudvervorming. Het is een goedkope kwaliteit, vaak gebruikt voor keukenapparatuur, architecturale/ornamentale toepassingen, waar corrosiebestendigheid, duktiliteit, vormbaarheid en kosten belangrijker zijn dan sterkte.

Martensitisch roestvrij staal

Door koolstof (tot 2%) toe te voegen aan de chroom-ijzerlegering neemt de verhardeerbaarheid toe. Hoewel het niet tot het niveau van ijzer-koolstofmartensiet kan worden gehard, kan martensitisch roestvrij staal voldoende worden gehard voor roestvrije bestek, chirurgische instrumenten, balvellen en -zittingen. Martensitische kwaliteiten worden gebruikt in specialistische toepassingen. AISI Type 410 dient bijvoorbeeld voor voedselmachine-onderdelen, pompasen, terwijl Type 403 wordt gebruikt in hoge-temperatuuropplicaties zoals turbines. Type 416 is vrijbewerkend en heeft de beste bewerkbaarheid van alle roestvrije stalen; het wordt gebruikt voor veel gedraaide RVS-onderdelen. Martensitisch roestvrij staal is magnetisch en door de hoge koolstofgehalte moeilijk te lassen.

Austenitisch roestvrij staal

Door nikkel (8-20%) toe te voegen aan de chroom-ijzerlegering ontstaat een staal dat bij kamertemperatuur austenitisch is, met een kubisch vlakgecentreerde structuur die corrosie weerstaat en een zacht magnetisch veld vertoont (bemagnetiseerbaar in een elektrisch veld, maar niet permanent). Deze stalen hebben een relatief laag koolstofgehalte, wat ze lasbaar maakt. Deze groep is het meest gebruikte van alle roestvrije stalen, met name Type 302. De economische 304, soms "voedselkwaliteit" genoemd, wordt gebruikt voor algemene corrosiebestendige toepassingen waar lasgerelateerde corrosie een zorg is. De verbeterde 316 dient voor industriële toepassingen en gilt als de meest corrosiebestendige austenitische kwaliteit. Een "L" achter de kwaliteit duidt op verbeterde lasbaarheid onder zware lasomstandigheden. Temperatuurbestendigheid wordt verhoogd door toevoeging van titanium, zoals in Type 321, een populair materiaal in de luchtvaart.

Een relatief nieuwe kwaliteit, de zogenoemde PHSS's (precipitation hardening stainless steels) met aanduidingen als 15-5, 17-4 en 17-7 PH, ondergaat een speciale warmtebehandeling die de weerstand tegen spanningcorrosie-kraken verhoogt. Sommige zijn austenitisch, sommige martensitisch, en sommige liggen ertussenin. A-286 legering was een van de eerste z.g. superlegeringen.

Duplex roestvrij staal

Duplex stalen hebben een structuur die zowel ferrietische als austenitische fasen combineert, wat hen bijna het dubbele van de sterkte van austenitische varianten geeft. Met goede corrosiebestendigheid en lasbaarheid vergelijkbaar met austenitisch roestvrij staal, worden ze gebruikt in diverse speciale toepassingen – op offshore-platforms en in drukvaartuigen, waar sterkte cruciaal is.

Overzicht roestvrij staalkwaliteiten

Tabel 1 hieronder beschrijft veel AISI roestvrije stalen, hun sterktes en typische toepassingen. Sommige kwaliteiten met suffixen (L, S, etc.) en veel specialistische PHSS's zijn niet opgenomen.

Samenvatting

Dit artikel presenteerde een kort overzicht van de belangrijkste typen gangbaar roestvrij staal en veelvoorkomende kwaliteiten. Raadpleeg onze andere gidsen of bezoek het Thomas Supplier Discovery Platform voor meer informatie over aanvullende producten, potentiële leveranciers of specifieke productdetails.